[實用新型]增效串列式噴嘴兩相流引射器及其組成的制冷系統

有效

• 申請號: 201420279086.1
• 申請日: 2014-05-28
• 公開（公告）號: CN203940670U
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發明（設計）人: 郭憲民;汪偉華;任立乾
• 申請（專利權）人: 天津商業大學
• 主分類號: F25B41/00
• 分類號: F25B41/00;F25B31/00
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 肖莉麗

技術領域

本實用新型涉及一種增效串列式噴嘴兩相流引射器及其組成的制冷系統。

背景技術

在兩相流制冷循環系統中，回收一部分高壓工質的壓力能量可以大幅度提高制冷系統性能系數(COP)。目前，主要有兩種方法：一種是利用膨脹機來代替節流閥，該方案優點是能量回收效率較高，但存在膨脹機結構復雜、成本高等問題，且膨脹機主要工作在兩相區，帶液膨脹對其工作可靠性造成較大影響，目前尚有許多技術難題需要解決。另一種方法用引射器作為增壓泵，將高壓工質的膨脹功轉化為動能，然后再將動能轉成壓力能加以回收，以提高制冷系統性能。引射器制冷循環結構簡單、成本低、無運動部件、可靠性高，制冷劑流量容易控制，與采用膨脹機回收機械能的方案相比具有獨特優勢，更容易做到實用化。

但是，在蒸汽壓縮式制冷循環中，引射器內工質呈現兩相流動，流體汽、液相密度相差很大，如果采用普通縮放噴嘴引射器，噴嘴內工質液滴直徑大，造成引射器內工質分相十分嚴重，汽、液相間速度差很大，極大影響了噴嘴實際引射效率，從而影響制冷裝備整機性能。

為了解決單級縮放噴嘴引射效率低的問題，國內外許多研究者提出了相應的技術解決方案，如：通過對蒸汽引射制冷循環進行數值模擬來預測系統性能，探尋引射器最佳尺寸，或通過研究冷凝溫度、引射流體溫度的影響，找出工況與制冷循環系統性能的關系等。

但是，目前各種研究工作均是針對單級縮放噴嘴引射器的制冷系統，并未對引射器有實質性的改變，具體性能提高狀況也還未見深入報道，且改進措施受多種因素影響，控制難度明顯增加。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對現有技術中存在的技術缺陷，而提供一種多段串列式噴嘴兩相流引射器，以提高引射效率。

本實用新型的另一個目的是提供一種制冷系統性能系數高的制冷循環系統。

為實現本實用新型的目的所采用的技術方案是：

一種增效串列式噴嘴兩相流引射器，包括引射器殼體、噴射結構、接收室、混合室、擴壓室和引射流出口部件，所述引射器殼體上設置有主引射流入口和被引射流入口；所述引射器殼體內部安裝有所述噴射結構，所述噴射結構包括噴射本體，所述噴射本體一端為噴射入口端，另一端為噴射出口端，所述噴射入口端與所述主引射流入口連接，所述主引射流入口端和所述噴射入口端為圓柱形流道，所述噴射入口端與所述噴射出口端之間串聯設置有至少兩段噴嘴，相鄰兩段噴嘴之間為擴張段；所述引射器殼體內壁與所述噴射本體之間為所述接收室，所述噴射出口端與所述引射流出口部件之間依次為所述混合室和擴壓室；制冷劑在首段噴嘴內壓力能轉變為動能，制冷劑加速，然后流入擴張段減速；之后進入下一段噴嘴，經過兩次或多次加速、增壓，與被引射流一同依次進入混合室、擴壓室，經引射流出口部件流出。

所述噴射本體與所述引射器殼體之間采用螺紋連接。

一種含有所述引射器的制冷系統，包括壓縮機、冷凝器、主蒸發器、輔助蒸發器、汽液分離器和所述的引射器，所述壓縮機的出口與所述冷凝器的入口連接，所述冷凝器的出口與所述引射器的主引射流入口端連接，所述主蒸發器的出口與所述引射器的被引射流入口連接，所述引射器的引射流出口部件的出口與所述汽液分離器的進口連接，所述汽液分離器的氣體出口通過所述輔助蒸發器與所述壓縮機的進口連接。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

1、本實用新型的引射器采用多段串列式噴嘴，制冷劑在串列式噴嘴內動能、壓力勢能經過多次轉化，制冷劑液滴更加細化，流體更接近于均質流，引射效率高。

2、本實用新型的引射器結構簡單、成本低、無運動部件、可靠性高，更容易加工和推廣應用。

3、本實用新型的制冷系統中采用串列式噴嘴，制冷系統能效比COP得到提高。

附圖說明

圖1所示為本實用新型增效串聯式兩相流引射器的結構示意圖；

圖2所示為噴射結構的示意圖；

圖3所示為本實用新型的引射器組成的制冷系統的示意圖；

圖4所示為冷凝溫度不變蒸發溫度改變時的單級縮放噴嘴與串列式噴嘴性能對比實驗曲線；

圖5所示為蒸發溫度不變冷凝溫度改變時單級縮放噴嘴與串列式噴嘴性能對比實驗曲線。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。